CN206248787U - 基于定量磁场的继电器状态检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于定量磁场的继电器状态检测电路，其包括定量磁场检测电路和微控制器，所述定量磁场检测电路包括至少一个线性霍尔芯片，线性霍尔芯片的传感面正对被检测的继电器，定量磁场检测电路的输出端连接微控制器。当继电器动作使通断状态发生改变时，内部的磁铁或通电线圈的磁场必然发生变化，从而使线性霍尔芯片发送给微控制器的检测信号发生变化。本方案避免了高压电线缆与内部检测低压电路之间的耐压间距问题，缩小了电路板空间。并且不管外部工频电压高低都不会使检测电路发生误判。本实用新型适用于任何依靠电磁控制的继电器，特别适用于小体积的带继电器的导轨表和智能控制器领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力计量控制领域，尤其是涉及一种基于定量磁场的继电器状态检测电路。
背景技术
继电器是常用的电路控制器件，可以通过小电流低电压实现控制大电流高电压的通断。继电器的闭合或断开状态是智能化控制中重要的一个依照，对于控制效果、安全性都有着极大的影响。
现有的继电器状态检测方式如图1所示，采用在继电器的次级（即图中的P点）增加一根线缆取高压电，再通过有直接电气连接的电路检测继电器的闭合或断开状态。此方案下，由于内部检测电路与P点的线缆有直接连接，必须保持一定的耐压间距，会占用较多的电路板空间。并且由于目前的继电器检测电路是依靠电气信号的大小来判断继电器的状态，当外部工频电压变低到一定程度时，电气信号状态无法精确识别是“1”还是“0”，尽管继电器未发生断开动作也可能被认为已经断开，容易出现误判。
发明内容
本实用新型主要是针对现有技术所存在的占用空间大、可能造成误判的问题，提供一种没有直接电气连接、不会产生误判的基于定量磁场的继电器状态检测电路。
本实用新型的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种基于定量磁场的继电器状态检测电路，包括定量磁场检测电路和微控制器，所述定量磁场检测电路包括至少一个线性霍尔芯片，所述线性霍尔芯片的传感面正对被检测的继电器，定量磁场检测电路的输出端连接微控制器。
当继电器动作使通断状态发生改变时，内部的磁铁或通电线圈的磁场必然发生变化，从而使线性霍尔芯片的检测信号发生变化，微控制器可以准确接收到继电器发生动作的信息。由于不需要电缆从继电器的次级上取电，避免了高压P电线缆与内部检测低压电路之间的耐压间距问题，大大缩小了电路板空间。并且不管外部工频电压高低，甚至为零也不会使检测电路发生误判。
作为优选，所述定量磁场检测电路包括三个线性霍尔芯片，第一个线性霍尔芯片的检测方向为继电器所在三维坐标系的X方向，第二个线性霍尔芯片的检测方向为继电器所在三维坐标系的Y方向，第三个线性霍尔芯片的检测方向为继电器所在三维坐标系的Z方向。
多个方向同时检测继电器内部磁场，可以提高精度和准确度。
作为优选，所述线性霍尔芯片为EG49芯片，每个EG49芯片的1脚都连接电源VCC，2脚都接地，3脚都连接到微控制器。
作为优选，所述微控制器包括内置模数转换器的MCU芯片，所述MCU芯片的5脚连接第一个线性霍尔芯片的3脚，MCU芯片的6脚连接第二个线性霍尔芯片的3脚，MCU芯片的7脚连接第三个线性霍尔芯片的3脚；MCU芯片的3脚通过并联的电容C40和电容C41接地，MCU芯片的16脚通过并联的电容C3和电容C6接地，MCU芯片的19脚通过并联的电容C46和电容C47接地，MCU芯片的23脚通过电容C45接地，MCU芯片的24脚和25脚连接晶振G1， MCU芯片的27脚通过并联的电容C43和电容C33接地，电容C42跨接在MCU芯片的50脚和51脚之间，MCU芯片的52脚、53脚、54脚和55脚分别通过电容C51、电容C50、电容C49和电容C52接地，MCU芯片的94脚通过电阻R1连接电源MVDD，电容C39的第一端连接电源MVDD，第二端接地。
微控制器将线性霍尔芯片输出的模拟信号转换为数字信号，并与内部存储的典型值进行对比，从而判断继电器的状态。如果接收到的信号与MCU内部所存储的继电器断开典型值和继电器闭合典型值都不相同，还可以判断继电器出现异常状态，提醒工作人员进行检修。
本实用新型的有益效果是，免去了检测电路与继电器电路的直接电气连接，减小电路板空间，判断结果不受工频电压影响，消除误判。
附图说明
图1是现有技术的一种电路图；
图2是本实用新型的一种定量磁场检测电路图；
图3是本实用新型的一种微控制器电路图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种基于定量磁场的继电器状态检测电路，包括定量磁场检测电路和微控制器。如图2所示，定量磁场检测电路包括三个线性霍尔芯片，第一个线性霍尔芯片X1的检测方向为继电器所在三维坐标系的X方向，第二个线性霍尔芯片Y1的检测方向为继电器所在三维坐标系的Y方向，第三个线性霍尔芯片Z1的检测方向为继电器所在三维坐标系的Z方向，所述线性霍尔芯片的传感面正对被检测的继电器，定量磁场检测电路的输出端连接微控制器。
当继电器动作使通断状态发生改变时，内部的磁铁或通电线圈的磁场必然发生变化，从而使线性霍尔芯片的检测信号发生变化，微控制器可以准确接收到继电器发生动作的信息。由于不需要电缆从继电器的次级上取电，避免了高压P电线缆与内部检测低压电路之间的耐压间距问题，大大缩小了电路板空间。并且不管外部工频电压高低，甚至为零也不会使检测电路发生误判。
多个方向同时检测继电器内部磁场，可以提高精度和准确度。
线性霍尔芯片为EG49芯片，每个EG49芯片的1脚都连接电源VCC，2脚都接地，3脚都连接到微控制器。
如图3所示，微控制器包括内置模数转换器的MCU芯片，所述MCU芯片的5脚连接第一个线性霍尔芯片的3脚，MCU芯片的6脚连接第二个线性霍尔芯片的3脚，MCU芯片的7脚连接第三个线性霍尔芯片的3脚；MCU芯片的3脚通过并联的电容C40和电容C41接地，MCU芯片的16脚通过并联的电容C3和电容C6接地，MCU芯片的19脚通过并联的电容C46和电容C47接地，MCU芯片的23脚通过电容C45接地，MCU芯片的24脚和25脚连接晶振G1， MCU芯片的27脚通过并联的电容C43和电容C33接地，电容C42跨接在MCU芯片的50脚和51脚之间，MCU芯片的52脚、53脚、54脚和55脚分别通过电容C51、电容C50、电容C49和电容C52接地，MCU芯片的94脚通过电阻R1连接电源MVDD，电容C39的第一端连接电源MVDD，第二端接地。
当继电器内部呈现断开状态时，通过三维定量磁场检测电路，利用智能预付费表或者智能控制器内部的微控制器，与三维定量磁场检测电路通过数据交换，判断继电器内部磁铁处于断开情况下的三维磁场分布状态，从而得知继电器处于内部断开状态；
当继电器内部呈现闭合状态时，通过三维定量磁场检测电路，利用智能预付费表或者智能控制器内部的微控制器，与三维定量磁场检测电路通过数据交换，判断继电器内部磁铁处于闭合情况下的三维磁场分布状态，从而得知继电器处于内部闭合状态。
当继电器出现异常状态，内部磁铁的三维定量磁场也呈现非闭合或者断开状态分布。
本方案通过“磁场”来判断继电器状态，不存在外部工频电压高低影响的误判情况，降低了电路成本和节省电路板空间，可以应用在特别紧凑的设备中。同时由于继电器与检查电路之间没有任何电气连接，增加了安规特性，适用于任何依靠电磁控制的继电器，可应用于智能预付费电能表、负控终端，特别适用于小体积的带继电器的导轨表和智能控制器领域
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本方案所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明创造的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了线性霍尔芯片、坐标系、微控制器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本方案的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本方案的精神相违背的。
Claims (4)
1.一种基于定量磁场的继电器状态检测电路，其特征在于，包括定量磁场检测电路和微控制器，所述定量磁场检测电路包括至少一个线性霍尔芯片，所述线性霍尔芯片的传感面正对被检测的继电器，定量磁场检测电路的输出端连接微控制器。
2.根据权利要求1所述的基于定量磁场的继电器状态检测电路，其特征在于，所述定量磁场检测电路包括三个线性霍尔芯片，第一个线性霍尔芯片的检测方向为继电器所在三维坐标系的X方向，第二个线性霍尔芯片的检测方向为继电器所在三维坐标系的Y方向，第三个线性霍尔芯片的检测方向为继电器所在三维坐标系的Z方向。
3.根据权利要求2所述的基于定量磁场的继电器状态检测电路，其特征在于，所述线性霍尔芯片为EG49芯片，每个EG49芯片的1脚都连接电源VCC，2脚都接地，3脚都连接到微控制器。
4.根据权利要求2或3所述的基于定量磁场的继电器状态检测电路，其特征在于，所述微控制器包括内置模数转换器的MCU芯片，所述MCU芯片的5脚连接第一个线性霍尔芯片的3脚，MCU芯片的6脚连接第二个线性霍尔芯片的3脚，MCU芯片的7脚连接第三个线性霍尔芯片的3脚；MCU芯片的3脚通过并联的电容C40和电容C41接地，MCU芯片的16脚通过并联的电容C3和电容C6接地，MCU芯片的19脚通过并联的电容C46和电容C47接地，MCU芯片的23脚通过电容C45接地，MCU芯片的24脚和25脚连接晶振G1， MCU芯片的27脚通过并联的电容C43和电容C33接地，电容C42跨接在MCU芯片的50脚和51脚之间，MCU芯片的52脚、53脚、54脚和55脚分别通过电容C51、电容C50、电容C49和电容C52接地，MCU芯片的94脚通过电阻R1连接电源MVDD，电容C39的第一端连接电源MVDD，第二端接地。
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| CN201621316485.6U CN206248787U (zh) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | 基于定量磁场的继电器状态检测电路 |
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| CN111257805A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-06-09 | 广东中科慈航信息科技有限公司 | 一种基于霍尔传感器监测设备的运行状态的方法及装置 |
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| CN111257805A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-06-09 | 广东中科慈航信息科技有限公司 | 一种基于霍尔传感器监测设备的运行状态的方法及装置 |
| CN111257805B (zh) * | 2019-11-29 | 2022-09-06 | 广东中科慈航信息科技有限公司 | 一种基于霍尔传感器监测设备的运行状态的方法及装置 |
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